CN117052527A - 一种氨发动机联合系统及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨发动机联合系统，包括发动机本体；进气模块包括进气管、进气歧管，进气歧管与发动机本体连接；在线改质模块包括氨供给组件、电加热器、在线改质器，在线改质器包括依次相连的催化氧化装置和催化裂解装置；曲轴箱通风模块包括全负荷呼吸管、部分负荷呼吸管、油气分离单元，油气分离单元的进气口与发动机本体连接，油气分离单元的出气口与电加热器进口连接，全负荷呼吸管连接于进气管与在线改质器的出口之间，部分负荷呼吸管连接于进气歧管出口与在线改质器的出口之间；进气管与电加热器进口之间连接有通气管。将氨气在线改质模块与曲轴箱通风模块结合到一起，一套系统实现曲轴箱通风和氨裂解制氢功能，降低发动机结构复杂度。

Description

一种氨发动机联合系统及运行方法

技术领域

本发明涉及氨燃料发动机技术领域，特别涉及一种氨发动机联合系统及运行方法。

背景技术

曲轴箱通风是将曲轴箱内的混合气通过连接管导向进气管的适当位置，返回气缸重新燃烧，这样既可以减少排气污染，又提高发动机的经济性。但是在曲轴箱通风过程中，虽然曲轴箱通风系统中设有油气分离器，但是仍然不可避免的会将曲轴箱内的小部分机油液滴导入进气管，造成增压器压气机叶片粘附机油出现性能下降，甚至严重情况是发动机出现“烧机油”现象，燃烧室积碳增加、怠速不稳、油耗上升、尾气排放超标等不良后果。

而氨燃料的可燃性极限较窄、自燃温度较高和燃烧速度慢，在发动机中一般使用反应性更强的燃料进行引燃和助燃，比如氢气。在氨燃料中添加10％左右的氢气(总燃料的体积占比)即可显著提高氨燃料燃烧速度和点火成功率，此比例对应的氢气需求量也是巨大的。为了在氨燃料发动机上获得稳定的氢气供应，额外的氢气供应系统或者氨裂解系统使需要的，导致发动机的系统复杂性增加。

发明内容

本发明目的在于提供一种氨发动机联合系统及运行方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

首先本发明提供一种氨发动机联合系统，其包括：发动机本体；进气模块，包括依次连接的进气管、进气歧管，所述进气歧管与发动机本体连接；在线改质模块，包括依次相连的氨供给组件、电加热器、在线改质器，所述在线改质器包括依次相连的催化氧化装置和催化裂解装置；曲轴箱通风模块，包括全负荷呼吸管、部分负荷呼吸管、油气分离单元，所述油气分离单元的进气口与发动机本体连接，所述油气分离单元的出气口与电加热器进口连接，所述全负荷呼吸管连接于进气管与所述在线改质器的出口之间，所述部分负荷呼吸管连接于进气歧管出口与所述在线改质器的出口之间；所述进气管与电加热器进口之间连接有通气管。

本氨发动机联合系统的有益效果是：本发明通过通气管将新鲜空气引入与曲轴箱窜气混合，在低速低负荷区域，曲轴箱窜气量较少，为防止在线改质器中的催化氧化装置所需空气量不足，特将新鲜空气引入，通过部分负荷呼吸管将流经在线改质器的改质后混合气引入到进气歧管，主要应用于发动机中小负荷工况，此时进气歧管内负压较大，可充分利用曲轴箱和进气歧管之间压差将窜气和氨气引入到在线改质器，完成催化氧化和催化裂解，为发动机提供氢气，通过全负荷呼吸管将流经在线改质器的改质后混合气引入到进气管，主要应用于发动机中大负荷工况，此时进气歧管内压力较大，只能利用曲轴箱和进气管之间压差将窜气和氨气引入到在线改质器，完成催化氧化和催化裂解，为发动机提供氢气，并且在在线改质器中充分利用曲轴箱内窜气中未燃氨气、氢气、机油蒸气和小液滴以及高温的窜气，在催化氧化装置实现催化氧化放热并加热混合气，提高进入催化裂解装置混合气温度，实现氨的催化裂解，机油蒸气和小液滴被催化氧化为二氧化碳和水蒸气，不再以机油蒸气或者液滴的形式进入发动机的进气模块和燃烧室。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通气管设有通气单向阀。通气单向阀可通过特定的电控策略控制进气管的新鲜空气进入电加热器与曲轴箱的窜气混合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述曲轴箱通风模块还包括位于发动机本体上的通风腔和回油腔，所述油气分离单元的进气口连接于通风腔，所述油气分离单元的回油口与回油腔相连。

油气分离单元用于将窜气中的机油油滴进行分离，防止机油油滴直接进入进气和缸内燃烧室，导致燃烧及排放恶化，通风腔收集经活塞和缸套间隙、活塞环开口、活塞环和汽缸套的间隙等窜入下曲轴箱窜气，期间窜气与机油形成油雾，并被导入油气分离单元，回油腔用于收集经油气分离单元分离出来的机油，使其进一步回流到油底壳循环利用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述油气分离单元的回油口设有回油止回阀，所述油气分离单元的出气口设有压力调节阀。回油止回阀用于连接油气分离单元和回油腔，防止在压力较低时机油被从油底壳中抽出，压力调节阀用于调节曲轴箱内的压力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述全负荷呼吸管设有全负荷单向阀，所述部分负荷呼吸管设有部分负荷单向阀。全负荷单向阀在曲轴箱和进气管之间压差达到特定值时才开启，部分负荷单向阀只有在曲轴箱和进气歧管之间压差达到特定值时才开启，从而实现自动控制。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气模块还包括设于进气管与进气歧管之间的压气机、中冷器和节气门。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气管设置有空气滤清器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述在线改质模块还包括改质热交换器，所述改质热交换器其中一换热路位于所述线改质器的出口处，所述改质热交换器另一换热路位于所述氨供给组件的出口处。

本方案的改质热交换器为换热器，其中冷却介质为氨供给组件引出的氨气，被冷却介质是在线改质器下游的高温改质后的混合气，用于降低改质后的混合气的温度，提高氨供给组件引出的氨气的温度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述氨供给组件包括依次相连的氨罐、汽化器、电控减压阀。

此外本发明还提供一种适用于上述的氨发动机联合系统的运行方法，具体方法为：

在发动机冷启动期间，曲轴箱窜气经油气分离单元、新鲜空气经通气管和氨供给组件的氨气经改质热交换器换热升温后一起进入电加热器加热至设定温度，组成改质前混合气，然后经过催化氧化装置进行催化氧化并发热，经过催化裂解装置进行催化裂解，再经改质热交换器热交换降温，之后通过部分负荷呼吸管进入进气歧管；

在发动机中小负荷工况期间，与上述发动机冷启动期间不同点为停止电加热器的加热；

在发动机中大负荷工况期间，停止电加热器的加热，曲轴箱窜气经油气分离单元和氨供给组件的氨气经改质热交换器换热升温后一起进入电加热器，组成改质前混合气，然后经过催化氧化装置进行催化氧化并发热，经过催化裂解装置进行催化裂解，再经改质热交换器热交换降温，之后通过全负荷呼吸管进入压气机。

本发明的有益效果是：将氨气在线改质模块与曲轴箱通风模块结合到一起，一套系统实现曲轴箱通风和氨裂解制氢功能，降低发动机结构复杂度，同时解决现有曲轴箱通风系统不可避免的机油蒸气或者液滴进入发动机进气系统和燃烧室的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明所提供的氨发动机联合系统，其一实施例的示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明的氨发动机联合系统作出如下实施例：

本实施例的氨发动机联合系统包括发动机本体100、进气模块、在线改质模块、曲轴箱通风模块和排气模块130，其中排气模块130实现发动机本体100的排气，事实上发动机还包括比如供油系统、冷却系统、润滑系统等，由于与本发明关系不密切，本文在此不详述。

而进气模块包括依次通过管道相连的进气管200、压气机210、中冷器230、节气门240、进气歧管220，在所述进气管200上安装有空气滤清器250，进气歧管220与发动机本体100连接，发动机工作期间，新鲜空气流经的顺序依次是空气滤清器250、压气机210、中冷器230、节气门240、进气歧管220。

其中空气滤清器250用于将被吸入发动机进气系统的空气中灰尘以及其它杂质等过滤，同时由于空气滤清器250会对进气流动形成压力损失，所以在空气滤清器250下游的进气管200内形成一定程度的负压。

压气机210、中冷器230只有在采用增压技术的发动机才会设置，用于提高发动机的进气压力和降低进气的温度。

进气歧管220用于将系统中的空气或者空气与燃料的混合气分配到各个气缸。

节气门240用于控制发动机的进气量，只在采用量调节的发动机上才会采用；当发动机处于中大负荷时，节气门240几乎不起作用；当发动机处于中小负荷时，节气门240对进气产生节流以降低发动机的进气量。当节气门240对进气产生节流时，节气门240下游的进气歧管220中将会产生负压，该负压随着发动机的转速和负荷变化，低转速小负荷下的负压最大，达到-50kPa左右。而采用质调节的发动机进气系统不设节气门240，发动机的进气歧管220内一般不会产生负压。

而在线改质模块包括依次通过管道相连的氨供给组件、电加热器300、在线改质器，所述在线改质器包括有催化氧化装置310和催化裂解装置320，催化氧化装置310和催化裂解装置320依次连接。

更具体地：所述氨供给组件包括依次通过管道相连的氨罐900、汽化器910、电控减压阀920。

所述在线改质模块还包括有改质热交换器800，所述改质热交换器800其中一换热路设置在催化裂解装置320的出口处，所述改质热交换器800的另一换热路设置在所述电控减压阀920的出口处。

而曲轴箱通风模块包括有全负荷呼吸管400、部分负荷呼吸管500、油气分离单元600、设置在发动机本体100上的通风腔110和回油腔120，所述油气分离单元600的进气口连接于通风腔110，所述油气分离单元600的回油口与回油腔120相连，所述油气分离单元600的出气口与电加热器300进口连接，所述油气分离单元600的回油口设置有回油止回阀610，所述油气分离单元600的出气口设置有压力调节阀620。

所述进气管200与电加热器300进口之间设置有通气管700，通气管700的一端连接空气滤清器250下游的进气管200，另外一端与压力调节阀620另外一端相连，用于将新鲜空气引入到压力调节阀620下游，汇同压力调节阀620引出的窜气以及改质热交换器800引出的高温氨气组成改质前混合气，该混合气进入在线改质模块的电加热器300、在线改质器和改质热交换器800。

改质热交换器800分别与全负荷呼吸管400和部分负荷呼吸管500相连，部分负荷呼吸管500的另一端与进气歧管220连接，全负荷呼吸管400的另一端与空气滤清器250下游的进气管200相连，用于将改质后的混合气分别引入进气歧管或者空气滤清器250下游的进气管200。

所述全负荷呼吸管400安装有全负荷单向阀410，所述部分负荷呼吸管500安装有部分负荷单向阀510，所述通气管700安装有通气单向阀710。

其中氨罐900用于存储高压液态氨，并为本发明系统提供液态氨。

汽化器910用于将液态氨汽化为气态氨，获得的气态氨是高压的气态氨。

电控减压阀920用于将高压的气态氨压力降低，同时对氨气流量进行控制，进而控制氨的裂解量和氢气的生成量。

电加热器300用于将改质前的混合气加热，使其进入在线改质器前达到特定的温度，其中电加热器300只在发动机冷启动期间启用，此时发动机本体100、在线改质器、进排气、曲轴箱窜气温度都非常低，改质前混合气温度非常低，此时在线改质器中催化氧化装置310无法对改质前混合气进行催化氧化，此时可通过电加热器300使改质前混合气升高。

催化氧化装置310用于催化氧化改质前混合气，包括氨气、氢气、机油蒸气以及机油小液滴，释放热量加热混合气以及催化氧化装置310的载体。此处，机油蒸气以及机油小液滴在催化氧化装置310被氧化为二氧化碳和水蒸气。被加热催化氧化装置310的载体用于加热下一时刻进入在线改质器的改质前混合气，使催化氧化装置310中的催化氧化反应能够维持且无需外部提供热量。

催化裂解装置320用于裂解被催化氧化装置310加热的混合气中的氨气，裂解为氮气和氢气。本领域的技术人员将明白，催化氧化装置310和催化裂解装置320可为本领域已知的催化氧化和催化裂解设备，比如在蜂窝状沸石载体上涂敷钯或铜催化剂的催化氧化装置310。

改质热交换器800为换热器，其中冷却介质为汽化器910引出的氨气，被冷却介质是在线改质器下游的高温改质后的混合气，用于降低改质后的混合气的温度，提高汽化器910引出的氨气的温度。本领域的技术人员将明白，改质热交换器800为本领域已知的换热装置。

油气分离单元600用于将窜气中的机油油滴进行分离，防止机油油滴直接进入进气和缸内燃烧室，导致燃烧及排放恶化，通风腔110收集经活塞和缸套间隙、活塞环开口、活塞环和汽缸套的间隙等窜入下曲轴箱窜气，期间窜气与机油形成油雾，并被导入油气分离单元600，回油腔120用于收集经油气分离单元600分离出来的机油，使其进一步回流到油底壳循环利用。

本领域的技术人员将明白，油气分离单元600可为本领域已知的惯性碰撞式分离器、物理沉降式分离器及电磁式分离器。

回油止回阀610用于连接油气分离单元600和回油腔120，防止在压力较低时机油被从油底壳中抽出，压力调节阀620用于调节曲轴箱内的压力。

压力调节阀620用于调节曲轴箱内压力。曲轴箱通风系统中窜气被吸入发动机进气系统，在低速低负荷区域，曲轴箱会产生较大负压，导致大量机油随窜气吸入进气系统并参与燃烧，导致燃烧及排放恶化并严重影响发动机性能及可靠性，压力调节阀620可减少窜气被吸入进气系统，减少曲轴箱负压，使其处于合理范围内。本领域的技术人员将明白，压力调节阀620为现有发动机曲轴箱通风系统已知的压力调节阀或者类似压力调节装置。

通气管700及通气单向阀710用于将空气滤清器250下游的新鲜空气引入到压力调节阀620。在低速低负荷区域，曲轴箱窜气量较少，为防止在线改质器中的催化氧化装置310所需空气量不足，特将空气滤清器250下游的新鲜空气引入，同时也可以防止压力调节阀620下游负压太大。只有压力调节阀620的下游负压达到特定时，通气单向阀710才能打开，使空气滤清器250下游的新鲜空气进入压力调节阀620的下游。

优选的，通气单向阀710为电控调节阀，可通过特定的电控策略控制空气滤清器250下游的新鲜空气进入压力调节阀620的下游。

部分负荷呼吸管500和部分负荷单向阀510用于将流经改质热交换器800的改质后混合气引入到进气歧管220，主要应用于发动机中小负荷工况，此时进气歧管220内负压较大，可充分利用曲轴箱和进气歧管220之间压差将窜气和氨气引入到在线改质器，完成催化氧化和催化裂解，为发动机提供氢气。部分负荷单向阀510只有在曲轴箱和进气歧管220之间压差达到特定值时才开启。

全负荷呼吸管400和全负荷单向阀410用于将流经改质热交换器的改质后混合气引入到空气滤清器250下游的进气管200，主要应用于发动机中大负荷工况，此时进气歧管220内压力较大，只能利用曲轴箱和空气滤清器250下游的进气管200之间压差将窜气和氨气引入到在线改质器，完成催化氧化和催化裂解，为发动机提供氢气。全负荷单向阀410只有在曲轴箱和空气滤清器250下游的进气管200之间压差达到特定值时才开启。

本实施例的氨罐900与汽化器910相连，用于将氨罐900内液态氨引入汽化器910，并在汽化器910内汽化变成气态氨气。汽化器910另外一端与电控减压阀920相连，将氨气引入到电控减压阀920并进行减压。电控减压阀920另外一端与改质热交换器800连接，经过电控减压阀920减压后的氨气进入改质热交换器800换热并升温。改质热交换器800升温后的氨气汇同曲轴箱通风系统的窜气和新鲜空气一同进入电加热器300，电加热器300对混合气进行加热升温。电加热器300与在线改质器相连，将加热升温后的混合气引入到在线改质器；在线改质器上游设有催化氧化装置310，下游设有催化裂解装置320；催化氧化装置310中升温后的混合气中氨气、氢气、机油蒸气以及机油小液滴被催化剂催化氧化，释放热量并生成氮气、二氧化碳以及水蒸气，并进一步提高混合气温度；催化裂解装置320中升温后的混合气中氨气被催化剂催化裂解，吸收热量并生成氢气和氮气。在线改质器改制后的混合气温度仍然较高，需要引入改质热交换器800，并与电控减压阀920减压后的氨气换热，将热量传递给氨气，实现改制后混合气温度降低，同时氨气温度升高。

此外本发明还提供一种适用于上述的氨发动机联合系统的运行方法，具体方法为：

发动机按照本文未描述的常规四冲程发动机运转方式运转，并对外输出动力。

在发动机冷启动期间，发动机负荷非常低，整个发动机本体100、曲轴箱内窜气温度低，进气歧管220负压非常大；曲轴箱窜气在压差作用下经油气分离单元600和压力调节阀620，进入电加热器300；空气滤清器250下游的进气管200的新鲜空气经通气管700及通气单向阀710也进入电加热器300；液态氨经汽化器910汽化后在电控减压阀920减压下实现压力降低，在改质热交换器800发生热交换升温并进入电加热器300；窜气、新鲜空气和氨气三股气组成改质前混合气，被电加热器300加热达到能够实现催化氧化的温度，在催化氧化装置310中改质前混合气中氨气、机油蒸气和液滴等气体发生催化氧化并放热；混合气被加热升温，在催化裂解装置320中剩余氨气发生催化裂解生成氢气和氮气；改质后的混合气包括氮气、氢气、水蒸气、二氧化碳等，经改质热交换器800热交换降温，然后经部分负荷呼吸管500和部分负荷单向阀510进入进气歧管220；

在发动机中小负荷工况，发动机负荷低，整个曲轴箱内窜气温度较高，进气歧管220负压较大；曲轴箱窜气在压差作用下经油气分离单元600和压力调节阀620，进入电加热器300；空气滤清器250下游的进气管200的新鲜空气经通气管700及通气单向阀710也进入电加热器300；液态氨经汽化器910汽化后在电控减压阀920减压下实现压力降低，在改质热交换器800发生热交换升温并进入电加热器300，此时电加热器300不启动，窜气、新鲜空气和氨气三股气组成改质前混合气并且温度较高，经催化氧化装置310中载体进一步加热后，改质前混合气中氨气、机油蒸气和液滴等气体发生催化氧化并放热；混合气被加热升温，在催化裂解装置320中剩余氨气发生催化裂解生成氢气和氮气；改质后的混合气包括氮气、氢气、水蒸气、二氧化碳等，经改质热交换器800热交换降温，然后经部分负荷呼吸管500和部分负荷单向阀510进入进气歧管220；

在发动机中大负荷工况，发动机负荷较大，整个曲轴箱内窜气温度较高，进气歧管220压力较大，但是空气滤清器250下游的进气管200具有一定程度负压；曲轴箱窜气在压差作用下经油气分离单元600和压力调节阀620，进入电加热器300；液态氨经汽化器910汽化后在电控减压阀920减压下实现压力降低，在改质热交换器800发生热交换升温并进入电加热器300；窜气和氨气两股气组成改质前混合气并且温度较高，经催化氧化装置310中载体进一步加热后，改质前混合气中氨气、机油蒸气和液滴等气体发生催化氧化并放热；混合气被加热升温，在催化裂解装置320中剩余氨气发生催化裂解生成氢气和氮气；改质后的混合气包括氮气、氢气、水蒸气、二氧化碳等，经改质热交换器800热交换降温，然后经全负荷呼吸管400和全负荷单向阀410进入空气滤清器250下游的进气管200。

将氨气在线改质模块与曲轴箱通风模块结合到一起，一套系统实现曲轴箱通风和氨裂解制氢功能，降低发动机结构复杂度，同时解决现有曲轴箱通风系统不可避免的机油蒸气或者液滴进入发动机进气系统和燃烧室的问题。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种氨发动机联合系统，其特征在于：其包括：

发动机本体；

进气模块，包括依次连接的进气管、进气歧管，所述进气歧管与发动机本体连接；

在线改质模块，包括依次相连的氨供给组件、电加热器、在线改质器，所述在线改质器包括依次相连的催化氧化装置和催化裂解装置；

曲轴箱通风模块，包括全负荷呼吸管、部分负荷呼吸管、油气分离单元，所述油气分离单元的进气口与发动机本体连接，所述油气分离单元的出气口与电加热器进口连接，所述全负荷呼吸管连接于进气管与所述在线改质器的出口之间，所述部分负荷呼吸管连接于进气歧管出口与所述在线改质器的出口之间；

所述进气管与电加热器进口之间连接有通气管。

2.根据权利要求1所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述通气管设有通气单向阀。

3.根据权利要求1所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述曲轴箱通风模块还包括位于发动机本体上的通风腔和回油腔，所述油气分离单元的进气口连接于通风腔，所述油气分离单元的回油口与回油腔相连。

4.根据权利要求3所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述油气分离单元的回油口设有回油止回阀，所述油气分离单元的出气口设有压力调节阀。

5.根据权利要求1所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述全负荷呼吸管设有全负荷单向阀，所述部分负荷呼吸管设有部分负荷单向阀。

6.根据权利要求1所述的一种氨发动机联合系，其特征在于：

所述进气模块还包括设于进气管与进气歧管之间的压气机、中冷器和节气门。

7.根据权利要求1所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述进气管设置有空气滤清器。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述在线改质模块还包括改质热交换器，所述改质热交换器其中一换热路位于所述线改质器的出口处，所述改质热交换器另一换热路位于所述氨供给组件的出口处。

9.根据权利要求8所述的氨发动机联合系统，其特征在于：

所述氨供给组件包括依次相连的氨罐、汽化器、电控减压阀。

10.一种适用于如权利要求8至9任一项所述氨发动机联合系统的运行方法，其特征在于：具体方法为：

在发动机冷启动期间，曲轴箱窜气经油气分离单元、新鲜空气经通气管和氨供给组件的氨气经改质热交换器换热升温后一起进入电加热器加热至设定温度，组成改质前混合气，然后经过催化氧化装置进行催化氧化并发热，经过催化裂解装置进行催化裂解，再经改质热交换器热交换降温，之后通过部分负荷呼吸管进入进气歧管；

在发动机中小负荷工况期间，与上述发动机冷启动期间不同点为停止电加热器的加热；

在发动机中大负荷工况期间，停止电加热器的加热，曲轴箱窜气经油气分离单元和氨供给组件的氨气经改质热交换器换热升温后一起进入电加热器，组成改质前混合气，然后经过催化氧化装置进行催化氧化并发热，经过催化裂解装置进行催化裂解，再经改质热交换器热交换降温，之后通过全负荷呼吸管进入压气机。